金属/树脂复合结构体及金属构件的制作方法_2

文档序号:8268877阅读:来源:国知局
直线部和与该3直线部 正交的任意3直线部构成的合计6直线部,按照JIS B0601 (对应国际标准:IS04287)测定 的表面粗糙度进一步满足以下的要件(4),
[0093] (4)全部直线部的、粗糙度曲线要素的平均长度(RSm)超过10 μπι且小于300 μπι。
[0094] [19]
[0095] 根据上述[14]?[18]的任一项所述的金属构件,
[0096] 所述金属构件由包含选自铝和铝合金中的一种或二种以上金属的金属材料形成。
[0097] 发明的效果
[0098] 根据本发明,可以提供金属构件与由热塑性树脂组合物形成的树脂构件的接合强 度优异的金属/树脂复合结构体。
[0099] 此外,根据本发明,可以提供形成于金属构件的表面的树脂涂膜与该金属构件表 面牢固地密合的金属/树脂复合结构体。此外,由于即使该涂膜由水性涂料形成,涂膜密合 性也高,因此本发明的金属/树脂复合结构体从环境污染性降低、劳动卫生、安全性的观点 考虑也是优异的。
【附图说明】
[0100] 上述目的和其它目的、特征和优点通过以下所说明的优选实施方案和其附带的以 下附图进一步明确。
[0101] 图1是示意性示出本发明涉及的实施方式的金属/树脂复合结构体的结构的一例 的外观图。
[0102] 图2是示意性示出制造本发明涉及的实施方式的金属/树脂复合结构体的过程的 一例的构成图。
[0103] 图3是用于说明本实施方式涉及的金属构件的表面上的、由处于平行关系的任意 3直线部和与该3直线部正交的任意3直线部构成的合计6直线部的测定位置的示意图。 [0104] 图4是用于说明由各调制例得到的铝板的表面上的、由处于平行关系的任意3直 线部和与该3直线部正交的任意3直线部构成的合计6直线部的测定位置的示意图。
[0105] 图5是示出由调制例IA得到的铝板的表面的表面粗糙度曲线的图。
[0106] 图6是示出表示由调制例IA得到的铝板的表面的放大图的电子显微镜照片的图。
[0107] 图7是示出由调制例2Α得到的铝板的表面的表面粗糙度曲线的图。
[0108] 图8是示出表示由调制例2A得到的铝板的表面的放大图的电子显微镜照片的图。
[0109] 图9是示出由调制例3A得到的铝板的表面的表面粗糙度曲线的图。
[0110] 图10是示出表示由调制例3A得到的铝板的表面的放大图的电子显微镜照片的 图。
[0111] 图11是示意性示出填充材的最大长度的定义的示意图。
[0112] 图12是示出表示由调制例IB得到的铝板的表面的放大图的电子显微镜照片的 图。
[0113] 图13是示出表示由调制例2B得到的铝板的表面的放大图的电子显微镜照片的 图。
[0114] 图14是示出表示由调制例4B得到的铝板的表面的放大图的电子显微镜照片的 图。
[0115] 图15是示出表示由调制例6B得到的铝板的表面的放大图的电子显微镜照片的 图。
[0116] 图16是示出表示由调制例7D得到的铝板的表面的放大图的电子显微镜照片的 图。
【具体实施方式】
[0117] 以下,使用附图对本发明的实施方式进行说明。另外,在全部附图中,同样的构成 要素附上共同的符号,适当省略说明。另外,位于文中的数字之间的"?",如果没有特别指 明,则表示以上至以下。
[0118] [金属/树脂复合结构体]
[0119] 首先,对本实施方式涉及的金属/树脂复合结构体106进行说明。
[0120] 图1是示出本发明涉及的实施方式的金属/树脂复合结构体106的结构的一例的 外观图。金属/树脂复合结构体106由金属构件103与由热塑性树脂组合物(P)形成的树 脂构件105接合而成,通过将金属构件103与树脂构件105接合来获得。
[0121] 另外,在本实施方式中,在树脂构件105为涂膜的情况下,将金属/树脂复合结构 体106也称为涂装金属构件。
[0122] 对于金属构件的表面110上的、由处于平行关系的任意3直线部和与该3直线部 正交的任意3直线部构成的合计6直线部,按照JIS B0601 (对应国际标准:IS04287)测定 的表面粗糙度同时满足以下的要件(1)和(2)。
[0123] (1)包含切断水平20%、评价长度4mm时的粗糙度曲线的负荷长度率(Rmr)为 30%以下的直线部1直线部以上,
[0124] (2)全部直线部的、评价长度4_时的十点平均粗糙度(Rz)超过2 μ m。
[0125] 树脂构件105由包含热塑性树脂(A)作为树脂成分的热塑性树脂组合物(P)形 成。
[0126] 本实施方式涉及的金属/树脂复合结构体106如下获得:构成树脂构件105的热 塑性树脂组合物(P)侵入形成于金属构件的表面110的凹凸形状而金属与树脂接合,形成 金属 -树脂界面,从而获得。
[0127] 在金属构件103的表面110形成有适于提高金属构件103与树脂构件105之间的 接合强度的凹凸形状,因此能够不使用粘接剂而确保金属构件103与树脂构件105之间的 接合性。
[0128] 具体而言,可以认为通过在同时满足上述要件(1)和(2)的金属构件的表面110 的凹凸形状中侵入热塑性树脂组合物(P),在金属构件103与树脂构件105之间有效地表 现物理阻力(锚固效果),能够使通常难以接合的金属构件103与由热塑性树脂组合物(P) 形成的树脂构件105牢固地接合。
[0129] 这样获得的金属/树脂复合结构体106,也可以防止水分、湿气对金属构件103与 树脂构件105的界面的浸入。即,也可以使金属/树脂复合结构体106的附着界面的气密 性、水密性提高。
[0130] 以下,对构成金属/树脂复合结构体106的各构件进行说明。
[0131] <金属构件>
[0132] 以下,对本实施方式涉及的金属构件103进行说明。
[0133] 对于金属构件的表面110上的、由处于平行关系的任意3直线部和与该3直线部 正交的任意3直线部构成的合计6直线部,按照JIS B0601 (对应国际标准:IS04287)测定 的表面粗糙度同时满足以下的要件(1)和(2)。
[0134] (1)包含切断水平20%、评价长度4mm时的粗糙度曲线的负荷长度率(Rmr)为 30%以下的直线部1直线部以上,
[0135] (2)全部直线部的、评价长度4_时的十点平均粗糙度(Rz)超过2 μ m。
[0136] 图3是用于说明金属构件的表面110上的、由处于平行关系的任意3直线部和与 该3直线部正交的任意3直线部构成的合计6直线部的示意图。
[0137] 上述6直线部,例如,可以选择如图3所示那样的6直线部Bl?B6。首先,作为基 准线,选择穿过金属构件103的接合部表面104的中心部A的中心线B1。接着,选择与中心 线Bl处于平行关系的直线B2和B3。接着,选择与中心线Bl正交的中心线B4,选择与中心 线Bl正交并与中心线M处于并行关系的直线B5和B6。这里,各直线间的垂直距离Dl? D4为例如2?5mm。
[0138] 另外,通常,不仅对金属构件的表面110中的接合部表面104,而且对金属构件的 表面110整体,实施表面粗化处理,因此例如,如图4所示,在与金属构件103的接合部表面 104同一面,可以从接合部表面104以外的位置选择6直线部。
[0139] 如果同时满足上述要件(1)和(2),则可获得接合强度优异的金属/树脂复合结构 体106的理由不一定明确,但可以认为是因为,金属构件103的接合部表面104形成可以有 效地表现金属构件103与树脂构件105之间的锚固效果的结构。
[0140] 本发明人等研宄了,为了使金属构件与由热塑性树脂组合物形成的树脂构件的接 合强度提高,对金属构件的表面的十点平均粗糙度(Rz)进行调整。
[0141] 然而明确了,仅仅通过调整金属构件的表面的十点平均粗糙度(Rz),不能使金属 构件与树脂构件的接合强度充分地提高。
[0142] 这里,本发明人等认为负荷长度率这样的尺度作为表示金属构件表面的凹凸形状 的锐利性的指标是有效的。在负荷长度率小的情况下,意味着金属构件表面的凹凸形状的 锐利性大,在负荷长度率大的情况下,意味着金属构件表面的凹凸形状的锐利性小。
[0143] 因此,本发明人等,作为用于使金属构件与由热塑性树脂组合物形成的树脂构件 的接合强度提高的设计方针,关注于金属构件表面的粗糙度曲线的负荷长度率这样的尺 度,进一步反复进行了深入研宄。其结果发现,通过将金属构件表面的负荷长度率调整到特 定值以下,可以在金属构件103与树脂构件105之间有效地表现锚固效果,其结果是,可以 实现接合强度优异的金属/树脂复合结构体106,从而完成了本发明。
[0144] 从使金属构件103与树脂构件105的接合强度进一步提高的观点考虑,对于金属 构件的表面110上的、由处于平行关系的任意3直线部和与该3直线部正交的任意3直线 部构成的合计6直线部,按照JIS B0601 (对应国际标准:IS04287)测定的表面粗糙度优选 进一步满足以下的要件(IA)?(1C)中的1个以上要件,特别优选满足要件(1C)。另外,要 件(1C)与上述要件(3)相同。
[0145] (IA)切断水平20%、评价长度4mm时的粗糙度曲线的负荷长度率(Rmr)为30%以 下的直线部优选包含2直线部以上,更优选包含3直线部以上,最优选包含6直线部,
[0146] (IB)切断水平20%、评价长度4mm时的粗糙度曲线的负荷长度率(Rmr)为20%以 下的直线部优选包含1直线部以上,更优选包含2直线部以上,进一步优选包含3直线部以 上,最优选包含6直线部,
[0147] (1C)切断水平40%、评价长度4mm时的粗糙度曲线的负荷长度率(Rmr)为60%以 下的直线部优选包含1直线部以上,更优选包含2直线部以上,进一步优选包含3直线部以 上,最优选包含6直线部。
[0148] 此外,从使金属构件103与树脂构件105的接合强度进一步提高的观点考虑,金属 构件103的表面110上的、按照JIS B0601(对应国际标准!IS04287)测定的切断水平20%、 评价长度4mm时的粗糙度曲线的负荷长度率(Rmr)的平均值优选为0.1%以上40%以下, 更优选为〇. 5 %以上30 %以下,进一步优选为1 %以上20 %以下,最优选为2 %以上15 %以 下。
[0149] 另外,上述负荷长度率(Rmr)的平均值可以采用将上述的任意6直线部的负荷长 度率(R mr)平均而得的值。
[0150] 本实施方式涉及的金属构件的表面110的各负荷长度率(Rmr)能够通过适当调节 对金属构件103的表面的粗化处理的条件来控制。
[0151] 在本实施方式中,作为用于控制上述各负荷长度率(Rmr)的因素,特别是可举出 蚀刻剂的种类和浓度、粗化处理的温度和时间、蚀刻处理的时机等。
[0152] 从使金属构件103与树脂构件105的接合强度进一步提高的观点考虑,对于金属 构件的表面110上的、由处于平行关系的任意3直线部和与该3直线部正交的任意3直线 部构成的合计6直线部,按照JIS B0601 (对应国际标准:IS04287)测定的表面粗糙度优选 进一步满足以下的要件(2A)。
[0153] (2A)全部直线部的、评价长度4mm时的十点平均粗糙度(Rz)优选为超过5 μ m,更 优选为10 μ m以上,进一步优选为15 μ m以上,
[0154] 从使金属构件103与树脂构件105的接合强度进一步提高的观点考虑,金属构件 的表面110上的、十点平均粗糙度(Rz)的平均值优选为超过2 μ m且为50 μ m以下,更优选 为超过5 μπι且为45 μπι以下,进一步优选为10 μπι以上40 μπι以下,特别优选为15 μπι以 上30 μm以下。
[0155] 另外,上述十点平均粗糙度(Rz)的平均值可以采用将上述的任意6直线部的十点 平均粗糙度(Rz)平均而得的值。
[0156] 从使金属构件103与树脂构件105的接合强度进一步提高的观点考虑,对于金属 构件的表面110上的、由处于平行关系的任意3直线部和与该3直线部正交的任意3直线 部构成的合计6直线部,按照JIS B0601 (对应国际标准:IS04287)测定的表面粗糙度优选 进一步满足以下的要件(4)。
[0157] (4)全部直线部的、粗糙度曲线要素的平均长度(RSm)超过10 μπι且小于300 μπι, 更优选为20 μ m以上200 μ m以下。
[0158] 从使金属构件103与树脂构件105的接合强度进一步提高的观点考虑,金属构件 的表面110上的、粗糙度曲线要素的平
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